全球首台奈米碳管晶體電腦開發成功 - 工程師

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全球首台奈米碳管晶體電腦開發成功

根據 Nature 報導，史丹佛大學（Stanford University）開發出全球首台完全以奈米
碳管（carbon nanotubes）所組成的電腦，並已經成功運轉，為矽晶體電腦在達到物理
限制前，找到另一條出路。

這台電腦叫作 Cedric，雖然目前還非常的陽春，只具備基本功能，但卻能發展成比現今
任何一台矽晶電腦都快且更有效率的電腦。Cedric 由 178 個電晶體所組成，每個電晶
體有 10~200 個奈米碳管，總計有 20 億顆碳原子，目前電腦速度是 1 kHz，能處理 1
位元的資訊與計算到 32。

奈米碳管在 1991 年由日本物理學家飯島澄男所發現，由六邊形碳環所組成的空心圓柱體
，直徑約一奈米，看起來像是蜂窩或鐵絲網。奈米碳管自從問世以來，其頂級材質和電性
便受到科學界的極度讚賞，它因為體積較小，所以傳導性較一般傳統電晶體強，此外能夠
支援快速開關，因此在性能和能耗表現也較好。雖然奈米碳管一度被捧為矽的接班者，但
在電腦上的應用卻未曾證實過。

Cedric 研究團隊領導者 Subhasish Mitra 教授說：「很長一段時間，人們認為奈米碳管
電晶體將是電腦的新紀元，但這樣的論點卻很少證實。」那為什麼史丹佛大學能成功解決
別人無法克服的問題呢？關鍵在於消除兩個碳計算常見的問題。首先解決奈米碳管長度不
一、非平行線的問題，他們設計出一款有 99.5％對齊的奈米碳管晶片，而其餘的0.5％則
用演算法繞過。

接下來他們解決奈米碳管某些部分會一直導電，而不像半導體一樣可以全部關掉的問題。
為了消除這些「流氓」元素，研究團隊先關掉所有好的奈米碳管，然後把剩下不好的充滿
電，直到他們汽化蒸發為止，以此方式，就能得到有用電路。史丹佛大學稱這兩種解決方
案為「免疫缺陷設計」（imperfection-immune design），也就是避其鋒芒，不再執著地
追求無缺陷的奈米碳管，而是專注於為這些先天就有免疫缺陷的材料，設計出可以運轉的
電路。未來，史丹佛大學也將繼續尋找商業化的可能，希望未來能以產業化工廠製造方式
，製造出更小、更快、更強大的電腦。

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萬一美國把CNT製程的專利卡死 碳管晶體哪天要是成為主流 GG會GG嗎？


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